模块化构造提高了产品的密集性、安全性和可靠性,同时也可下降设备的生产成本,缩短新产品进入市场的周期,提高企业的市场竞争力。由于电路的联线已在模块内部完成,因此,缩短了电子器件之间的连线,可实现优化布线和对称性构造的设计,使设备线路的寄生电感和电容参数下降,有利实现设备的高频化。此外,模块化构造与同容量分立器件构造相比之下,还兼具体积小、重量轻、构造连贯、外接线简便、便于维护和安装等优点,因而缩小了设备的何种,减低设备的重量和成本,且模块的主电极端子、操纵端子和辅助端子与铜底板之间具备2.5kV以上有效值的绝缘耐压,使之能与设备内各种模块一同安装在一个接地的散热器上,有利设备体积的更进一步缩小,简化设备的构造设计。常州瑞华电力电子器件有限公司根据市场需要,充分利用公司近二十年来专业生产各类电力半导体模块的工艺制造技术,设计能力,工艺和测试装置以及生产制造经验,于2006年开发出了能满足VVVF变频器、高频逆变焊机、大功率开关电源、不停电电源、高频感应加热电源和伺服电机传动放大器所需的“三相整流二极管整流桥开关模块”(其型号为MDST)的基本上,近期又开发出了“三相超快恢复分公司极管整流桥开关模块”。快恢复二极管在PFC电路中的作用!天津快恢复二极管MURF2060CT
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确保模块的出力。2)DBC基板:它是在高温下将氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)基片与铜箔直接双面键合而成,它有着优良的导热性、绝缘性和易焊性,并有与硅材质较相近的热线性膨胀系数(硅为4.2×10-6/℃,DBC为5.6×10-6/℃),因而可以与硅芯片直接焊接,从而简化模块焊接工艺和下降热阻。同时,DBC基板可按功率电路单元要求刻蚀出各式各样的图形,以当作主电路端子和支配端子的焊接支架,并将铜底板和电力半导体芯片相互电气绝缘,使模块有着有效值为2.5kV以上的绝缘耐压。3)电力半导体芯片:超快恢复二极管(FRED)和晶闸管(SCR)芯片的PN结是玻璃钝化保护,并在模块制作过程中再涂有RTV硅橡胶,并灌封有弹性硅凝胶和环氧树脂,这种多层保护使电力半导体器件芯片的性能安定确实。半导体芯片直接焊在DBC基板上,而芯片正面都焊有经表面处置的钼片或直接用铝丝键协作为主电极的引出线,而部分连线是通过DBC板的刻蚀图形来实现的。根据三相整流桥电路共阳和共阴的连接特色,FRED芯片使用三片是正烧(即芯片正面是负极、反面是正极)和三片是反烧(即芯片正面是正极、反面是负极),并运用DBC基板的刻蚀图形,使焊接简化。同时,所有主电极的引出端子都焊在DBC基板上。
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应用场合以及选用时应注意的问题等供广大使用者参考。2.快恢复二极管模块工艺结构和特点图1超快恢复二极管模块内部电路连接图本模块是由二个或二个以上的FRED芯片按一定的电路(见图1)连成后共同封装在一个PPS(加有40%的玻璃纤维)外壳内制成,模块分绝缘型(模块铜底板对各主要电极的绝缘耐压Uiso≥)和非绝缘型二种,其特点(1)采用高、低温氢(H2)、氮(N2)混合气体保护的隧道炉和热板炉二次焊接工艺,使焊接温度、焊接时间和传送带速度之间有较好的匹配,并精确控制升温速度、恒温时同和冷却速度,使焊层牢固,几乎没有空洞,从而降低了模块热阻、保证模块出力,根据模块电流的大小,采用直接焊接或铝丝超声键合等方法引出电极,用RTV橡胶、及组份弹性硅凝胶和环氧树脂等三重保护,又加采用玻璃钝化保护的、不同结构的进口FRED芯片,使模块防潮、防震,工作稳定。(2)铜底板预弯技术:模块采用了高导热、高绝缘、机械强度高和易焊接,且热膨胀系数很接近硅芯片的氮化铝陶瓷覆铜板(ALNDBC板),使焊接后各材料內应力低,热阻小,并避免了芯片因应力而破裂。为了解决铜底板与DBC板间的焊接问题,除采用铜银合金外。并在焊接前对铜底板进行一定弧度的预弯。如图2(a),焊后如图2(b)。MUR1660CT二极管的主要参数。上海快恢复二极管MUR2060CT
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电解用整流器的输出功率极大,每个整流臂往往由十几个乃至数十个整流元件并联组成,均流问题十分突出。关于电流不平衡的产生原因和解决措施,可参看本站有关电力电子快恢复二极管串、并联技术的文章,此处提示结构设计中的一些注意点。1)当并联快恢复二极管数很多,在结构上形成分支并联回路时,可以将快恢复二极管按正向压降接近程度分级分组,在可能流过较大电流的支路里,装配正向压降稍大的元件组。2)在快恢复二极管开通前后阳极-阴极间电压较高、开通后电流上升率较大时,常选用开通时间尽量一致的快恢复二极管。但由于快恢复二极管参数可选择的自由度太小,为了经济和维修更换方便,常和电路补偿方法结合使用。采用补偿后能使元件开通时间的分散度在5~6µs左右较合适。补偿方法可以在每个快恢复二极管支路中串入均流电抗器,或者将整流变压器阀侧线圈多分几组,减少每个线圈支路中的快恢复二极管数。天津快恢复二极管MURF2060CT